| Project/Area Number |
15K06608
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Aerospace engineering
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡井 敬一 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (00358516)
田頭 剛 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (00344250)
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| Research Collaborator |
WATANABE toshinori
TACHIBANA shigeru
YAMANE takashi
SUGANUMA yusuke
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 推進・エンジン / 燃料電池 / ハイブリッドジェットエンジン / 電動化 / 航空機用発電機 / 燃焼器 / 急速始動 / 保炎 / OCV / SOFC / GT/SOFCハイブリッド / 航空推進機 |
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| Outline of Final Research Achievements |
Effect of water vapor produced by electrochemical reaction at the anode on flame stabilization of simulant excess fuel (hydrogen/water vapor mixture) at the injection hole exit was examined. It was found that, when the hole area of the injector is constant, the minimum value of fuel concentration at which a flame can be stabilized at the injector decreases with the increase in fuel flow rate, takes the minimum vale, and then increases. The minimum fuel concentration for flame stabilization tends to increase with the increase in air flow velocity. In the case of the stack of seven SOFC injectors, the minimum fuel concentration for flame stabilization slightly decreases compared to the single injector case. Since the open circuit voltage of the SOFC was close to the theoretical value, the internal environment of the reactor was suitable for electric power generation.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
航空機用電動推進機の実現を目標に，その発電機となる固体酸化物形燃料電池（SOFC）を組み込んだハイブリッドガスタービンの基礎研究を行った。円筒SOFCスタックと余剰燃料燃焼器を合体させた実験室規模のリアクタを製作したことにより，リアクタの設計・運用で問題となる点を実験的に明らかにできた。航空機巡航時におけるリアクタの動作パラメータとして，数値計算により効率を考慮した目標値，実験により実現可能な値を導いた。これらの結果から，航空機用ハイブリッドガスタービンのリアクタ設計指針となる基礎的な知見が得られた。学術的には，高温場における水素/水蒸気拡散火炎の保炎に関する知見が得られた。
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